三峡库区山地小城镇生活污水沟渠强化处理的试验研究

【摘要】： 三峡库区周边小城镇发展迅速,用水量和污水排放量也随之迅速增加。但多数小城镇生态环境脆弱,排水体制不健全,排放的污水绝大部分未经任何处理就直接排入长江,增加了长江的污染负荷,最终将影响到三峡水库的水质。本文在对三峡库区典型小城镇石宝镇的给排水设施、居民用水特性和排放污水的水质水量等进行充分调研、监测和统计分析的基础上,利用山地小城镇排水沟渠内部的地形高差形成的水流跌落进行复氧,结合生物接触氧化、人工湿地和稳定塘技术对沟渠进行合理改造,开发具有山地小城镇特色的人工强化技术与自然生态净化技术有机结合特征的生活污水净化处理设施并进行生产性试验。历经8个月的试验研究,得出以下主要结论: (1)石宝镇的给水设施比较完备,自来水普及率接近100%。现存四种污水收集和排放方式,但缺乏覆盖全镇的排水管网。居民人均生活用水量较少,仅为56.5 L/d,“室内有给排水卫生设备和淋浴设备”是最为普遍的用水模式,居民的各项用水支出比例在冬夏季节差别较大,排放的污水呈现出高氮、中磷、低有机物及低碳氮比的特征。 (2)强化沟渠是一种通过合理改造排水沟渠处理污水的净化处理设施。以自然挂膜的方式启动,47天后完成启动挂膜。启动期间系统对CODcr有良好而稳定的去除效果,平均去除率达到74.1%;对TP、NH_4~+-N的去除效果波动较大,到启动后期时趋于稳定,但去除率不高。在系统的常规运行阶段,强化沟渠表现出了较强的去除有机物和SS的能力,对氮磷也有不错的去除效果。系统出水的CODcr、SS和TN分别达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标和一级B标,NH_4~+-N和TP达到二级标准,接近一级B标。 (3)强化沟渠的处理效果受HRT、容积负荷、温度等方面的影响。在HRT=21.4～25.0h、进水CODcr容积负荷小于0.6kgCODcr/m~3·d、NH_4~+-N和TN容积负荷小于0.05kgNH_4~+-N/m~3·d和0.05kgTN/m~3·d、TP容积负荷小于0.004kgTP/m~3·d时,均能获得较佳的去除效果。系统内的硝化作用与水温密切相关,不同温度下的试验研究表明:平均温度下降6.7℃,出水NH_4~+-N增加了10mg/L,去除率下降约20%,同时低温会引起亚硝酸盐的累积。 (4)本试验利用强化沟渠内部处理段出水口和进水口的高度差进行跌水曝气充氧。系统内共设6处跌落区,跌落高度0.5～0.7m。在系统常规运行的稳定阶段,系统平均充氧值大于2.8mg/L,有效的保障了系统高效稳定的运行。由于氧转移速度、跌水高度、饱和溶解氧浓度、水中溶解氧初始浓度的差别,6个跌落区之间和各跌落区在不同运行阶段的跌水充氧效果差别较大。 (5)对强化沟渠内的5种植物进行综合比较发现:5种植株体内的氮含量相差不大,均在24.97-30.94mg/g干重之间;磷含量差异较大,其中凤眼莲植株体内的磷含量最高,达到10.59 mg/g干重。美人蕉和凤眼莲在生物量上的优势明显。单位面积的美人蕉和凤眼莲对氮磷的吸收和去除能力较强,抗高温和病虫害能力强,并且具备较佳的观赏价值,是试验植物中最适合强化沟渠系统中人工湿地段和稳定塘段移植的植物。 (6)强化沟渠处理小城镇生活污水在技术、经济和环境效益方面都有显著的优势。结合三峡库区山地小城镇的技术经济实力、污水排放特点、污水处理现状,强化沟渠具有较佳的推广价值,其生产性试验对其他地区的实际工程有一定借鉴意义。 【关键词】：三峡库区 山地小城镇 生活污水 处理技术 强化沟渠
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-12
• 1 绪论12-24
• 1.1 我国小城镇水污染状况概述12-17
• 1.1.1 我国小城镇的发展现状12
• 1.1.2 我国小城镇水污染现状12-13
• 1.1.3 小城镇生活污水的特点13
• 1.1.4 小城镇常用污水处理工艺13-15
• 1.1.5 三峡库区小城镇生活污水处理现状15-17
• 1.2 沟渠系统在水污染治理中的研究和应用17-21
• 1.2.1 沟渠系统概述17
• 1.2.2 国内外对沟渠系统的研究和应用现状17-21
• 1.3 课题的提出及研究目的和内容21-24
• 1.3.1 课题的提出21-22
• 1.3.2 研究目的22-23
• 1.3.3 研究内容23-24
• 2 试验小城镇的给排水特征24-41
• 2.1 给排水设施现状和居民满意度分析24-27
• 2.1.1 供水设施和居民饮用水现状24-25
• 2.1.2 居民对供水现状的满意度分析25
• 2.1.3 污水收集和处理设施现状25-26
• 2.1.4 居民对污水收集和处理现状的满意度分析26
• 2.1.5 居民卫生、用水设备和给排水管材现状26-27
• 2.2 居民用水特性27-30
• 2.2.1 居民生活用水量27-28
• 2.2.2 居民用水现状和特性28-29
• 2.2.3 影响居民生活用水量的主要因素29-30
• 2.3 排放污水的水质水量特征30-39
• 2.3.1 采样设置和分析方法30-31
• 2.3.2 排放污水的水质特征31-35
• 2.3.3 排放污水的水量水质变化规律35-39
• 2.4 本章小结39-41
• 3 强化沟渠试验设施的设计和运行效果分析41-64
• 3.1 强化沟渠试验设施设计和工程实施41-50
• 3.1.1 相应的技术原理概述41-47
• 3.1.2 强化沟渠的工艺设计47-49
• 3.1.3 强化沟渠的设计参数和工程实施49-50
• 3.2 试验安排和实验方法50-51
• 3.3 启动阶段的运行特征和处理效果51-55
• 3.3.1 强化沟渠启动方法51-52
• 3.3.2 处理效果和分析52-54
• 3.3.3 生物膜的生长情况54-55
• 3.3.4 植物的生长情况55
• 3.4 常规运行阶段的处理效果和分析55-60
• 3.4.1 系统常规运行过程概述55-56
• 3.4.2 处理效果和分析56-60
• 3.5 单个处理段的处理效果和分析60-62
• 3.5.1 CODcr61
• 3.5.2 NH_4~+-N61
• 3.5.3 TN61-62
• 3.5.4 TP62
• 3.5.5 SS62
• 3.6 本章小结62-64
• 4 强化沟渠的运行效能研究64-89
• 4.1 水力停留时间64-67
• 4.2 容积负荷67-70
• 4.2.1 进水CODcr 容积负荷与CODcr 去除的关系67-68
• 4.2.2 进水NH_4~+-N 容积负荷与NH_4~+-N 去除的关系68-69
• 4.2.3 进水TN 负荷容积与TN 去除的关系69
• 4.2.4 进水TP 容积负荷与TP 去除的关系69-70
• 4.3 温度70-74
• 4.3.1 较高温度时对硝化过程的影响71-72
• 4.3.2 较低温度时对硝化过程的影响72-74
• 4.3.3 不同温度下的NH_4~+-N 去除效果74
• 4.4 溶解氧74-79
• 4.4.1 跌水曝气效能分析75-78
• 4.4.2 溶解氧与污染物去除效果的关系78-79
• 4.5 植物79-87
• 4.5.1 植物的筛选、移植和生长79-83
• 4.5.2 植物对氮磷的去除能力分析83-87
• 4.6 本章小结87-89
• 5 强化沟渠污水处理设施的实践分析89-95
• 5.1 技术分析89-91
• 5.2 经济分析91-93
• 5.2.1 工程造价91-92
• 5.2.2 运行成本92-93
• 5.3 环境效益分析93-94
• 5.4 本章小结94-95
• 6 结论与建议95-97
• 6.1 结论95-96
• 6.2 问题和建议96-97
• 致谢97-98
• 参考文献98-103
• 附录103

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

生态塘——简易高效的污水处理技术设计应用    王宝贞,王琳,杨鲁豫,万玉衡

多级串联式生物接触氧化池的优化设计    张伟,刘振鸿

污水土地处理技术与污水资源化    何江涛,钟佐燊,汤鸣皋,陈鸿汉

两级SBR工艺处理小城镇生活污水的试验研究    葛丽英,李功振,于林堂,完颜华

污水处理塘和湿地处理工艺初探    康旺儒

处理城市污水的生态塘系统设计    张立秋,王宝贞,王琳,张捍民,何圣兵,王欣泽,封莉

超滤膜作载体的生物接触氧化工艺研究    刘贯一

适宜中小城镇的水污染控制技术    杨鲁豫,王琳,王宝贞

悬浮填料生物接触氧化法处理炼油废水    陈洪斌,庞小东,李建忠,周光霞,唐贤春

小城镇建设面临的环境问题与保护措施    刘延岭,关柯

山地型人工湿地工艺研究    郑建军

Factor Analysis on the Factors that Influencing Rural Environmental Pollution in the Hilly Area of Sichuan Province,China    

奥贝尔(Orbal)氧化沟充氧量的计算    杨根权

生物脱氮除磷新技术研究进展    杨少武;王晓青;杨顺生;

不同施肥方式对水稻产量及土壤氮磷运移的影响    王卫平;朱凤香;王钫;薛智勇;吴传珍;方敏瑜;

土地利用方式对径流中N、P输出的影响    王爱国;王雯;

生物膜反应器在污水处理中的应用进展    王世农;

农田沟渠湿地耐寒植物水芹(Oenanthe javanica)降污研究    陈海生;

中水回用及其应用研究    喻青;赵新华;秦琦;薛岩;

商丘市农村饮用水水质状况及保护对策    郑连科;

渭河流域陕西段农业非点源污染研究    李泓辉;

氮肥运筹对小麦产量及生长性状的影响研究    王家嘉;李录久;吴萍萍;

平原水网区南方小城镇水环境问题分析研究    吴亚芳;张树麟;王会容;周焱钰;陈红卫;

饮用水水源地水污染防治体系的建立——以贵州省盘县白河沟水库流域为例    董云仙;徐长城;马杏;张军莉;谭志卫;

二级处理水中残留有机物分子量分布特征及适用的膜法预处理技术    王磊;王旭东;刘莹;段文松;

河流的生物修复    杨辉;范宝山;李小平;

河岸带对氮磷的截留转化作用    黄玲玲;张鹏;张旭东;

卷烟厂污水处理方式探讨    刘志旺;

论国内城市污水处理现状及发展趋势    吴坚;罗春;马立实;周超平;

基于RS和GIS的农业土地利用污染分析    姜馨;吴健平;石纯;

浅析我国农村水环境恶化的原因及其防治对策    落志筠;

中水灌溉对城市绿地生态系统的影响及安全性评价    王齐

施肥对枸杞产量和品质的影响及效应研究    贺春燕

海洋优势菌种附着腐蚀Fe_3Al及其复合材料界面与机理研究    常雪婷

肥料管理对土壤-作物系统养分和重金属平衡的影响    鲁洪娟

流域非点源污染过程动态模拟及其定量控制    沈晔娜

陕西省农业非点源污染评价与控制研究    陈勇

农村分散式污水处理适用技术及机理研究    张增胜

三峡库区小流域土壤氮素迁移转化及调控技术研究    徐畅

平原河网地区城市集水区非点源污染过程模拟与系统调控管理研究    吕永鹏

固定化脱氮菌群处理含氮污水的研究    肖晶晶

江汉平原油菜—水稻轮作制度下施肥效果及经济效益的研究    宁大伟

养分管理措施对丹江口库区橘园氮磷行为特征的影响    毕磊

土壤渗滤处理小城镇污水的试验研究    田立

液体电极沿面放电等离子体灭活大肠杆菌的研究    王天威

巢湖流域农村生活污染源产排污特征与规律研究    孙兴旺

生物膜法对淋浴废水中表面活性剂和氨氮去除效果试验研究    沈一村

基于EI的城镇绿地系统规划研究    周小洁

对虾池塘精养环境的综合微生物修复技术研究    陈爱玲

悬浮载体SBR工艺处理污染河水的脱氮性能研究    李茜

前置反硝化UBAF处理城市污水脱氮性能研究    陈利娜

用水葫芦、水浮莲做双晚肥料    周学雍

建设生态示范区 促进区域可持续发展    李爱贞

污水的水解(酸化)—好氧生物处理工艺    朱文亭,颜玲

我国城市污水处理的有效措施    王琳,杨鲁豫,王宝贞

人工湿地中蛭石填料净化污水中氨氮能力    聂发辉,吴晓芙,胡曰利

生态塘——简易高效的污水处理技术设计应用    王宝贞,王琳,杨鲁豫,万玉衡

农业非点源污染对太湖水质的影响:发展态势与研究重点    高超,朱建国,窦贻俭

废水除磷技术的研究进展    贾晓燕

城镇生活垃圾和生活污水治理探索    张明星

苏南模式变迁中的小城镇发展及其思考    罗小龙,张京祥,江晓峰

武汉城市污水水质特征分析    张翔凌

三峡水库135m蓄水后大宁河回水段水体富营养化研究    王德蕊

人工湿地处理汕尾新农村生活污水探讨    林小群;陈文婷;

人工湿地处理赣南新农村生活污水探讨    成先雄;尹艳芬;张涛;邱廷省;

人工快渗系统在三峡库区处理生活污水的适应性研究    郭劲松;王春燕;方芳;殷亮;姚若虚;

降流式厌氧生物滤池与人工湿地组合处理中小城镇生活污水    叶亚玲;鲁梦江;

分层填料人工湿地处理生活污水的研究    严华勇;邹仲勋;

湿地植物群落对不同浓度生活污水的净化效果研究    周耀华;李莎莎;杨红梅;李隐;杨佼;段宗亮;邓茂林;

厌氧段-人工湿地处理污水高效稳定机理研究    杨勇;叶长兵;曾维庆;

人工湿地处理低浓度生活污水的填料优化级配    鲁铌;章北平;刘真;刘礼祥;陆谢娟;洪永福;

人工湿地处理生活污水的研究    于慧卿;何延新;黄宇广;李澍;牛涛涛;张豪;尹鹏;

不同湿地组合工艺处理小规模生活污水效果比较    闫健;崔理华;谢小妍;陈凯;

农村生活污水自然消化处理技术示范研究    刘顺炎;

人工湿地处理小城镇污水在海南的发展前景    周祖光;

不同处理能力人工湿地净化效果的比较    黄龙;韩春元;田娟;刘杰;

基于人工湿地的组合式无能耗污水处理技术及工程示范    李德斌;李建;刘正实;段秋宴;

科学应用“净化沼气+人工湿地”技术治理农村生活污水    王永智;彭庆;王虎;王健;彭俊;阳运春;

人工湿地对污水中氮磷的去除机理    张黎;王延松;

人工湿地水处理技术生态价值的研究    常高峰;

水循环处理与园林景观的融合——以郑州市郑东新区人工湿地公园为例    

人工湿地污水处理技术及应用前景    王黄金;乔亮亮;

人工湿地中氮代谢微生物的共存策略及机理    马建国;刘月敏;陆明;

人工湿地处理生活污水作用有多大？(上)    本报记者 宗宝泉　通讯员 姜宝泉

关注民生 全面完成“十件实事”    田越

三峡库区船舶治污排出时间表    记者 万芳特约记者 何飞

“生态渔村”：不让污水入鄱湖    操海鹏徐斌

采用人工湿地治理乡镇生活污水    记者 林东程

人工湿地污水处理技术为奥林匹克森林公园添彩    本报记者 文雯

人工湿地处理生活污水作用有多大？(下)    本报记者 宗宝泉　通讯员 姜宝泉

一个城市回归自然的生态治污实践    本报记者 王宁

项目选址三峡库区 巴斯夫面临环保大考    本报记者 文静

船舶污水直排污染三峡库区应引起高度重视    陈雅棠

三峡库区农村生活污水处理设施的供给研究    管宏友

粉煤灰混凝剂制备及用于混凝—人工湿地处理污水效能研究    李亚强

城市径流特征与人工湿地处理技术研究    肖海文

BAF强化人工湿地工艺处理生活污水试验研究    韩晓丽

人工土层快渗系统除污性能及氮去除机理研究    王春燕

一种复合菌剂的构建及其处理生活污水的研究    崔丽

分散式生活污水多级生物膜处理工艺及菌群特性研究    刘智晓

生态土壤系统对生活污水的处理效能及氮循环过程研究    王延华

崇明前卫村微污染水体的生态修复与基质研究    张小东

人工湿地基质植物除钼机理与效能研究    练建军

三峡库区山地小城镇生活污水沟渠强化处理的试验研究    王磊

人工湿地对生活污水的净化效果与优势植物筛选研究    杨琼

寒冷地区人工湿地基质的筛选及净化效能研究    肖婷

三峡库区典型农村生活污染负荷计算及处理方法研究    王延青

人工湿地处理源水中两种典型POPs物质的效果研究    张键

人工湿地生态系统对高速公路服务设施生活污水处理研究    马源

人工湿地植物的筛选及其治污效果试验研究    奉小忧

微电场—人工湿地耦合系统处理重金属废水初探    卢守波

污水厂升级改造人工湿地深度处理技术研究    温小鹏

用三维荧光技术研究DOM在人工湿地中的降解及其与染料的结合作用    李娟娟